דיכוי של התפשטות תקלות הערימה בדיודות 4H-SiC PiN באמצעות השתלת פרוטונים כדי למנוע השפלה דו-קוטבית

תודה שביקרת ב-Nature.com.לגרסת הדפדפן שבה אתה משתמש יש תמיכת CSS מוגבלת.לקבלת החוויה הטובה ביותר, אנו ממליצים להשתמש בדפדפן מעודכן (או להשבית את מצב תאימות ב-Internet Explorer).
4H-SiC הוסחר כחומר עבור התקני מוליכים למחצה כוח.השפלה זו נגרמת על ידי התפשטות שגיאת ערימה אחת של Shockley (1SSF) של נקעים במישור הבסיסי בגבישי 4H-SiC.כאן, אנו מציעים שיטה לדיכוי התרחבות 1SSF על ידי השתלת פרוטונים על פרוסות אפיטקסיאליות 4H-SiC.דיודות PiN שיוצרו על פרוסות עם השתלת פרוטונים הראו את אותם מאפייני מתח זרם כמו דיודות ללא השתלת פרוטונים.לעומת זאת, התרחבות 1SSF מדוכאת ביעילות בדיודת ה-PIN המושתלת פרוטונים.תוצאה זו תורמת לפיתוח של התקני 4H-SiC אמינים במיוחד.

The insertion of a “composite reinforcing layer” between the drift layer and the substrate has been proposed as an effective method for suppressing BPD expansion in the substrate28, 29, 30, 31. This layer increases the probability of electron-hole pair recombination in the שכבה אפיטקסיאלית ומצע SiC.


קַו.As can be seen from the peaks of the curves, the on-resistance slightly increases at proton doses of 1014 and 1016 cm-2, while the PiN diode with a proton dose of 1012 cm-2 shows almost the same characteristics as without proton implantation .Therefore, annealing at 1600 °C after implantation of Al ions is a necessary process to fabricate devices to activate the Al acceptor, which can repair the damage caused by proton implantation, which makes the CVCs the same between implanted and non-implanted proton PiN diodes .
האגדה מציינת את מינון הפרוטונים.

עם זאת, כפי שמוצג באיור.






-סוּג.
Synchrotron reflection grazing incidence X-ray topography using a monochromatic X-ray beam (λ = 0.15 nm) at the Aichi Synchrotron Radiation Center, the ag vector in BL8S2 is -1-128 or 11-28 (see ref. 44 for details) .).

Werner, MR & Fahrner, WR

Veliadis, V. מסחור בקנה מידה גדול של SiC: סטטוס קוו ומכשולים שיש להתגבר עליהם.אלמה מאטר.המדע.פורום 1062, 125–130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YKחֲבִילָה.טְרַנס.
נספח IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020).
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. 实现高可靠性SiC בסימפוזיון הבינלאומי של IEEE לשנת 2018 על פיזיקת מהימנות (IRPS).
Kim, D. and Sung, V. שיפור חסינות קצר חשמלי עבור 1.2 kV 4H-SiC MOSFET באמצעות P-well עמוק המיושמת על ידי השתלת ערוץ. Kim, D. & Sung, W. 使用通过沟道注入实现的深P 阱提高了1.2kV 4H-SiC MOSFET 的短路耐用性 IEEE Electronic Devices Lett.
סקוורונסקי מ' ואח'.תנועה משופרת רקומבינציה של פגמים בדיודות 4H-SiC pn מוטות קדימה.י. יישום.פיזיקה.92, 4699–4704 (2002).
Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB המרת נקע באפיטקסיה של סיליקון קרביד 4H. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB המרת נקע באפיטקסיה של סיליקון קרביד 4H. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H 碳化硅外延中的位错转换。 Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H מעבר נקע 4H באפיטקסיה של סיליקון קרביד.צמיחה 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. & Ha, S. פירוק של מכשירים דו-קוטביים מבוססי סיליקון-קרביד משושה. Skowronski, M. & Ha, S. פירוק של מכשירים דו-קוטביים מבוססי סיליקון-קרביד משושה. Skowronski, M. & Ha, S. 六方碳化硅基双极器件的降解。 י. יישום.
מנגנון השפלה חדש עבור MOSFETs כוח SiC במתח גבוה.28, 587–589 (2007).
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD 关于4H-SiC 中复合引起的层错运动的驱动力。 Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KDי. יישום.פיזיקה.108, 044503 (2010).
Iijima, A. & Kimoto, T. מודל אנרגיה אלקטרוני להיווצרות תקלה אחת של Shockley בגבישי 4H-SiC. Iijima, A. & Kimoto, T. מודל אנרגיה אלקטרוני להיווצרות תקלה אחת של Shockley בגבישי 4H-SiC.Iijima, A. and Kimoto, T. מודל של אנרגיה אלקטרונית של היווצרות פגמים בודדים של אריזה Shockley בגבישי 4H-SiC. Iijima, A. & Kimoto, T. 4H-SiC 晶体中单Shockley 堆垛层错形成的电子能量模型。 Iijima, A. & Kimoto, T. מודל אנרגיה אלקטרוני של היווצרות תקלה אחת של Shockley ב-4H-SiC.י. יישום.
Iijima, A. & Kimoto, T. אומדן המצב הקריטי להתרחבות/התכווצות של תקלות ערימה בודדות של Shockley בדיודות 4H-SiC PiN. Iijima, A. & Kimoto, T. אומדן המצב הקריטי להתרחבות/התכווצות של תקלות ערימה בודדות של Shockley בדיודות 4H-SiC PiN. Iijima, A. & Kimoto, T. 估计4H-SiC PiN 二极管中单个Shockley 堆垛层错膨胀/收缩的临界条件。 116, 092105 (2020).
י. יישום.פיזיקה.125, 085705 (2019).
Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Recombination-induced stabling faults: עדות למנגנון כללי ב-SiC משושה. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Recombination-induced stabling faults: עדות למנגנון כללי ב-SiC משושה. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. 复合诱导的堆垛层错:六方SiC 中一般机制的证据。 פיזיקה הכומר רייט.96, 025502 (2006).
Ishikawa, Y., Sudo, M., Yao, Y.-Z., Sugawara, Y. & Kato, M. Expansion of a single Shockley stacking fault in a 4H-SiC (11 2 ¯0) epitaxial layer caused by electron הקרנת קרן.Box, Ю., М.
פיזיקה 124, 095702 (2018).
יישום פיזיקה אקספרס 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. & Sudarshan, TSהַצהָרָה.פיזיקה.
פיזיקת יישום רייט.
הַצהָרָה.פיזיקה.
פיזיקה.
Song, H. & Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC צמיחה 371, 94–101 (2013).
פיזיקה.
AIP Advanced 12, 035310 (2022).
יפן.פיזיקה.
פיזיקה.
פיזיקה 123, 025707 (2018).
עלמא מדע פורום 924, 269–272 (2018).
מטר.